投资-效益准则在基于性能的重力坝设计中的应用初探

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1、投资-效益准则在基于性能的重力坝设计中的应用初探投资-效益准则在基于性能的重力坝设计中的应用初探季昀，李同春**510152025303540（河海大学水利水电学院，南京210098）摘要：基于性能的抗震设计方法（PBSD）作为一种新型的设计理念，经过近20年的研究，已经取得了一定的进展与成果，但是目前的研究仍然限于普通框架结构建筑的研究，对于大型水利工程，如重力坝、拱坝等大坝，仍然研究较少。本文结合已有的国内外对于普通框架结构建筑的基于性能的研究成果，对投资-效益准则在基于性能的重力坝设计中的应用进行了初步探索。提出了基于投资-效益准则的重力坝

2、抗震优化设计模型，引入了社会可接受能力的概念和改进的大坝失事生命指标IDFLI解决人员伤亡损失的计算。结合重力坝的特点，提出了基于性能的重力坝设计的性能水平，将重力坝坝顶位移作为描述性能水平的参考量。提出了重力坝目标可靠度的优化决策，对重力坝失效模式的相关性和结构分灾设计概念进行了讨论。关键词：水工结构；重力坝抗震设计；基于性能；投资-效益准则中图分类号：TVResearchonCost-EffectivenessCriterioninTheApplicationofGravityDamDesignBasedonPBSDJIYun,LITongchu

3、nCollegeofWaterConservansyandHydropowerEngineering,HohaiUniversity,NanJing210098Abstract:Perfomance-basedSeismicDesignPBSDisregardedasanewmethodandsupposedtobethemaindesignintheseismicdesignfield.Inthepast20years,anumberofvaluableachievementshasbeenmadebythosededicatedtoitsappl

4、icationinarchitecturedesign.However,littleattentionhasbeenpaidtotheapplicationofPBSDinthedamdesign.Inthispaper,withthereferenceofcompletedgainsinPBSDofframestructuresfromhomeandabroad,initialresercheshasbeenconductedtoinvestigatetheuseofcost-effectivenesscriterioningravitydamde

5、sign.Inthispaper,anoptimizedmodelofgravitydamdesignhasbeenraisedandanewconcept,SocietyAcceptableCapacitySAC,andanewindex,ImprovedDamFailureLifeIndexIDFLI,havebeenintroducedinordertosolvetheethicsproblemofcalculatingthehumalitylifeloss.Consideringthecharacteristicsofgravitydam,p

6、erformancelevelsforgravitydambasedonPBSDisproposedandthedisplacementofthetopofdamissuggestedasaparametertomeasuretheperformancelevels.Anoptimizedpolicydecisionmethodoftargetreliabilityforgravitydamisalsoputforword.Otheraspectsofcost-effectivenesscriterionappliedinthegravitydesi

7、gnarediscussed.Keywords:HydraulicStructure;SesimicDesignofGravityDam;Performance-Based;Cost-EffictivenessCriterion0引言目前，世界各国主流的抗震设计规范都是基于“小震不坏，中震可修，大震不倒”的指导思想，这被认为是在地震作用的不确定性研究无突破性进展情况下的比较科学合理的一种处理方式，而且其也经受了实际地震的考验，产生了良好的经济效益和社会效益。然而，20世纪发生的数次大地震中虽然人员伤亡损失显著下降，但是在经济发达且人口密集的地区，经济

8、损失却令人震惊，如1989年美国LomaPrietaM7.1地震，伤亡数百人，经济损失150作者简介：季昀，